CN109058049A - 一种大型风电叶片预应力索多向减振装置及连接方法 - Google Patents
一种大型风电叶片预应力索多向减振装置及连接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109058049A CN109058049A CN201810946870.6A CN201810946870A CN109058049A CN 109058049 A CN109058049 A CN 109058049A CN 201810946870 A CN201810946870 A CN 201810946870A CN 109058049 A CN109058049 A CN 109058049A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- universal bolt
- max
- universal
- capstan winch
- rope
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
- F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
- F03D13/10—Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/728—Onshore wind turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
一种预应力索风电叶片的多向减振装置及连接方法,预应力T‑MAX绞盘纤维缆绳分为主缆绳和次缆绳,主缆绳作为叶片内部的主要传力构件,通过次揽绳与叶片连接。附属构件包括拉伸弹簧、万向接头及R型钢筋拉环;拉伸弹簧两端均与主缆绳相连;万向接头用于各构件的连接;所述的R型钢筋拉环用于次缆绳与叶尖的连接。阻尼系统由常用的旋转电涡流阻尼器、位移放大动滑轮组及变形记忆力合金弹簧组成,并采用环氧树脂胶粘剂将阻尼系统的底板固定在叶片根部的内表面,通过预应力T‑MAX绞盘纤维缆绳将传递来的位移由动滑轮组将其放大后,由细钢索带动电涡流阻尼旋转,并拉伸变形记忆力合金弹簧来消耗能量,达到叶片多向减振的目的。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电结构减振控制技术领域,具体涉及的是预应力索风电叶片的减振技术。
背景技术
风能作为一种储存丰富,取之不尽的新型清洁能源,因其开发利用简单,分布地域广泛,已经成为全球能源开发利用的重要方向。风能作为可再生能源的重要组成部分之一,在引起研究者广泛关注的同时,也得到各国政府的大力支持。
据数据统计显示,风机叶片直径每增大6%,风能利用率可增加约12%,现有风电的风轮直径可达120m,虽然增大叶片直径可以捕获更多的风力资源,但叶片长度的增加会导致叶片在平面内与平面外两个方向的振动大幅增加,同时由于叶片结构长宽比较大,叶片结构为一个柔度较大的壳体,只有根部受到约束,容易发生多向振动,这将加速叶片疲劳,并减少其有效使用寿命,严重者会导致叶片断裂。因此,降低风电叶片在各种载荷作用下的多向振动,是风电机组亟待解关键问题之一。
在风电叶片的减振设计时,对材料的要求很高,不仅需要具有高强度、高抗腐蚀性以及耐疲劳等性能,还需具有较轻的重量,在提高风电叶片减振性能的同时,还需要控制叶片重量,使风电叶片的减振性能和重量影响均达到最恰当的设计效果。轻质高强预应力T-MAX绞盘纤维缆绳主要用于户外运动车辆越野自救等,其重量只有相同破断力钢缆的1/7,这有效降低了负重。
风电机组工作于复杂多变的大气环境中,由于受气动载荷影响的较为严重,不易在风电叶片上打孔,而环氧树脂胶粘剂具有抗剪及抗拉强度大等优点,而且还有较高的不均匀扯离强度,使胶接接头在长时间内能承受振动、疲劳及冲击载荷等,不易对机械构件产生气动影响,同时还具有较高的耐热性和耐候性(室温下,抗剪强度>25MPa,抗拉强度≥33MPa,不均匀扯离强度>40kN/m)。同时风电叶片受到的作用是不稳定的,其振动随时间不断发生改变,变形记忆合金弹簧是一种原子排列很有规则、体积变为小于0.5%的马氏体相变,在外力作用下发生形变,当撤去外力后,在一定的温度下,可恢复原来的形状;万向螺栓接头体积小,质量轻,能够随着外荷载作用不断改变传力方向,使得所连接的装置一直沿着外荷载方向,发挥出最佳性能,并且连接方便,施工简单。
故将上述的几种材料的优势引入风电叶片减振中来,通过设计使用合理的连接,配合恰当的阻尼系统,不仅可以有效的控制叶片重量的增加,而且可以降低叶片在复杂荷载作用下的多向振动,增加叶片长度,更好接收风能。因此,为了有效的降低在各种荷载作用下风电叶片的多向振动,提高风电的安全系数和使用寿命,提出了一种新型预应力索风电叶片的多向减振装置及连接方式。
发明内容
本发明的目的是提供一种大型风电叶片预应力索多向减振装置及连接方法。
本发明是一种大型风电叶片预应力索多向减振装置及连接方法,一种大型风电叶片预应力索多向减振装置,其结构包括R型钢筋拉环1,万向螺栓球接头2,拉伸弹簧3,万向螺栓柱接头4,阻尼系统5,T-MAX绞盘纤维主缆绳6,定滑轮装置7,T-MAX绞盘软次缆绳8;R型钢筋拉环1设有4支;定滑轮装置7设有8套,并固定在风电叶片的内表面;万向螺栓球接头2由万向螺栓母球2号螺孔22,万向螺栓子球1号螺杆23,万向螺栓母球2号螺杆26构成,万向螺栓子球25加工制造卡在万向螺栓母球24相应的位置,通过万向螺栓子球1号螺孔21连接万向螺栓子球1号螺杆23,万向螺栓母球2号螺孔22连接万向螺栓母球2号螺杆26形成万向螺栓球接头2;T-MAX绞盘纤维主缆绳6设有3根;T-MAX绞盘纤维次缆绳8设有12根,其中4根连接4支连接R型钢筋拉环1,其余8根分别穿过8套定滑轮7的机构后,两端分别连接在拉伸弹簧3与T-MAX绞盘纤维主缆绳3连接的万向螺栓球接头2;拉伸弹簧3设有2支,两端分别通过万向螺栓球接头2连接3根T-MAX绞盘纤维主缆绳6,构成一个整体,该整体的一端用万向螺栓球接头2连接带有4支R型钢筋拉环1的T-MAX绞盘纤维次缆绳8,构成传力系统,同时将4支R型钢筋拉环1固定在风电叶片叶尖不同方向,在另一端通过万向螺栓柱接头4连接阻尼系统中动滑轮组519的挂钩10;万向螺栓柱接头4由万向螺栓柱1号螺杆41,万向螺栓柱子球42,万向螺栓柱2号螺孔43,万向螺栓柱2号螺杆44,万向螺栓柱45,万向螺栓柱1号螺孔46构成,万向螺栓柱子球42加工制造卡在万向螺栓柱45相应的位置,通过万向螺栓柱1号螺孔46连接万向螺栓柱1号螺杆41,万向螺栓柱2号螺孔43连接万向螺栓柱2号螺杆44形成万向螺栓球接头2;阻尼系统5由变形记忆合金弹簧511,旋转电涡流阻尼器,细钢索517,第二定滑轮515,动滑轮组519构成,旋转电涡流阻尼器由固定底钢板512,永久磁铁513,导体板514,法兰轴522,固定侧钢板521构成;第二定滑轮515通过锚固螺钉523固定在旋转电涡流阻尼器上固定板上,动滑轮组519通过1号法兰轴526连接滑动块527,固定在固定侧板521的装有限位弹簧529的限位孔528上,滑动块527能沿限位孔528自由滑动,细钢索517一端焊接在定滑轮挂钩516上,另一端绕过第二定滑轮515和动滑轮组519后连接2支变形记忆合金弹簧511,2支变形记忆合金弹簧511绕过旋转电涡流阻尼器法兰轴522焊接在固定底钢板512上,形成阻尼系统5。
本发明的大型风电叶片预应力索多向减振装置的连接方法,其步骤为:
(1)T-MAX绞盘纤维次缆绳8:取4根所述的T-MAX绞盘纤维次缆绳8,将其一端配合防摩擦橡胶1号套筒12分别穿过4支R型钢筋拉环1,用钢筋1号环扣11固定,另一端用环氧树脂胶粘剂分别连接万向螺栓子球1号螺杆23,并将4支R型钢筋拉环1用环氧树脂胶粘剂粘贴在叶片叶尖内表面的四个方向;取另外8根所述的T-MAX绞盘纤维次缆绳8,在其两端用环氧树脂胶粘剂分别连接万向螺栓子球1号螺杆23;
(2)T-MAX绞盘纤维主缆绳6:取所述的T-MAX绞盘纤维主缆绳6两根,在其两端分别用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓母球2号螺杆26,取剩余的一根所述的T-MAX绞纤维主缆绳6,在其一端用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓母球2号螺杆26,在另一端用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓柱1号螺杆41;
(3)拉伸弹簧3:在所述的2支拉伸弹簧的两端分别两端分别用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓母球2号螺杆26,利用所述的万向螺栓球接头2的万向螺栓子球1号螺孔21将预应力T-MAX绞盘纤维主缆绳6与拉伸弹簧3之间连接成一个整体;
(4)定滑轮机构7:通过定滑轮的法兰轴75连接第一定滑轮71,将法兰轴75用固定螺帽在固定板74上后,将固定板74用环氧树脂胶粘剂固定在风电叶片各表面中点的外壳内表面各沿叶片长度三等分点处,并将步骤7连接好的8根T-MAX绞盘纤维次缆绳6穿过定滑轮机构7;
(5)阻尼系统:首先将旋转电涡流固定安装在所需要的各个固定底钢板512和固定侧钢板521上,在电涡流阻尼器顶板的上表面焊接滑轮组,并在动滑轮法兰轴运动的限位孔528中装入限位弹簧529;其次将细钢索517一端焊接在所述滑轮轮组中定滑轮515的挂钩516上,另一端绕过滑轮组,端头与一端焊接在阻尼系统的固定底钢板512,另一端缠绕在电涡流阻尼器的法兰轴承上的记忆力合金弹簧511用钢筋2号环扣520相连,滑轮组中动滑轮的挂钩配合防摩擦橡胶3号套筒525穿过阻尼系统的上顶板,在合适的位置焊接圆形限位板518,并在端头焊接万向螺栓柱2号螺杆44;最后在所述的阻尼系统安装完成后,利用风电叶片根部的内部空间安装所述的阻尼系统,用环氧树脂胶粘剂将阻尼系统中固定底钢板512与叶片根部内表面牢靠连接;
(6)整体装配:待到所用的各项粘接剂达到标准强度后,将步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(5)中连接好的各个螺杆对应拧在万向螺栓球接头2的万向螺栓子球1号螺孔21,万向螺栓母球2号螺孔22及万向螺栓柱接头4的万向螺栓柱2号螺孔43,万向螺栓柱1号螺孔46上,完成安装。
本发明相对于现有技术具有以下优点:
1、本发明的风电叶片减振装置对电机整体损害小。传力构件采用预应力缆绳,材料本身强度高、质量轻,同时阻尼系统安装重心靠近轮毂,装置整体的重力和离心力对轮毂产生的弯矩、扭矩比较小,对叶片的启动风速影响也比较小;
2、本发明的风电叶片减振装置可以合理的减小叶片的多向振动。通过预应力T-MAX绞盘纤维次缆绳,将叶尖的多方振动聚集后,由主缆绳合理地传递到叶片根部的减振装置,减振装置通过滑轮组将传递来的位移放大后,带动涡旋电流阻尼器旋转和变形记忆力合金弹簧的拉伸来消耗所传来的能量;
3、本发明的风电叶片减振装置传力路径明确。由预应力T-MAX绞盘纤维次缆绳将叶片端部各个方向振动汇集于预应力T-MAX绞盘纤维主缆绳上,并经过滑轮组将位移放大后传递到旋转电涡流阻尼器装置,合理的消耗能量,将叶片叶尖受到的力往下传递,其路径较为合理;
4、本发明的风电叶片减振装置连接方便,缆绳振动小。本发明中的各个接点都通过万向螺栓接头连接,操作简单,施工方便;同时预应力T-MAX绞盘纤维次缆绳通过定滑轮不仅可改变力的方向,同时也间接控制预应力T-MAX绞盘纤维主缆绳的净长度,减小缆绳的振动,增加风力机叶片的整体刚度,;
5、本发明的风电叶片减振装置能有效解决长时间运作后,预应力松弛的的问题。通过将预应力缆绳分段后,用2支拉伸弹簧连接,并使得弹簧处于受拉状态,预应力的损失都可以通过拉伸弹簧的弹力进行主动补充,同时在外荷载作用下,拉伸弹簧通过拉伸也可迅速的吸收能量,从而降低叶片的振动;
6、本发明的风电叶片减振装置所涉及的零件均可以利用当前加工技术轻易实现,在工厂进行相应的预制后,进行现场组装,加工性能强、连接性强。
附图说明
图1为本发明内部连接完成后剖面示意图,图2为本发明的1号结点三维组装效果图,图3为本发明的2号结点三维组装效果图,图4 为本发明的4号结点三维组装效果图,图5为本发明的5号结点正剖面示意图,图6为本发明的5号结点左剖面示意图,图7 本发明的7号结点三维组装效果图,其中,1:R型钢筋拉环,2:万向螺栓球接头,3:拉伸弹簧,4:万向螺栓柱接头,5:阻尼系统,6:T-MAX绞盘纤维主缆绳,7:定滑轮机构,8:T-MAX绞盘软次缆绳,9:风电叶片外壳,10:动滑轮组挂钩,11:钢筋1号环扣,12:防摩擦橡胶1号套筒,21:万向螺栓子球1号螺孔,22:万向螺栓母球2号螺孔,23:万向螺栓子球1号螺杆,24:万向螺栓母球,25:万向螺栓子球,26:万向螺栓母球2号螺杆,41:万向螺栓柱1号螺杆,42:万向螺栓柱子球,43:万向螺栓柱2号螺孔,44:万向螺栓柱2号螺杆,45:万向螺栓柱,46:万向螺栓柱1号螺孔,511:变形记忆合金弹簧,512:阻尼系统的固定底钢板,513:永久磁铁,514:导体板,515:第二定滑轮,516:定滑轮挂钩,517:滑轮组细钢索,518:限位挡板,519:动滑轮组,520:钢筋2号环扣,521:电涡流阻尼器的固定侧钢板,522:涡流阻尼器的法兰轴,523:定滑轮的锚固螺钉,524:动滑轮的2号法兰轴,525:防摩擦橡胶3号套筒,526:动滑轮1号法兰轴,527:滑动块,528:限位孔,529:限位弹簧,71:第一定滑轮,72:定滑轮固定螺帽,73:防摩擦橡胶2号套筒,74:孔定滑轮固定板,75:定滑轮法兰轴。
具体实施方式
如图1所示,本发明是一种大型风电叶片预应力索多向减振装置及连接方法,大型风电叶片预应力索多向减振装置,其结构是由预应力T-MAX绞盘纤维缆绳传力系统、附属构件、阻尼系统5及风电叶片9组成的一个整体装置。所述的预应力T-MAX绞盘纤维缆绳传力系统分为3根主缆绳6和12根次缆绳8,3根主缆绳6与12根次缆绳8、2支拉伸弹簧3及阻尼系统5相连,作为叶片内部主要的传力系统;所述的附属构件,包括万向螺栓球接头2、定滑轮机构7,万向螺栓柱接头4及4个R型钢筋拉环1等四部分;所述的万向螺栓球接头4根据需要设有5个,连接预应力T-MAX绞盘纤主维缆绳6、次缆绳8及拉伸弹簧3;所述定滑轮设有8支,采用轻质高强材料制成,每两个一组,用环氧树脂胶粘剂连接在叶片相应的内表面各个方向上;所述的R型钢筋拉环1设有4个,用于次缆绳8与叶尖内表面9的连接。
如图2、图3所示,所述的阻尼系统5由旋转电涡流阻尼器、位移放大动滑轮组、细钢索517及变形记忆力合金弹簧511等组成,其中所述的旋转电涡流阻尼被广泛的应用与各大建筑结构当中,所述的位移放大动滑轮组通过第二定滑轮515的固定端的固定螺栓523固定在电涡流阻尼中间隔板上表面,所述的细钢索517一端用钢筋2号环扣520锚固2支所述的变形记忆合金弹簧511,并将所述的变形记忆合金弹簧511焊接在旋转电涡流阻尼器的固定底钢板512上,另一端缠绕过旋转电涡流阻尼器的法兰轴522后,再穿过滑轮组的动滑轮519及第二定滑轮515焊接在定滑轮的挂钩516上,构成一个阻尼系统5。
如图3所示,所述滑轮组中的动滑轮519通过1号法兰轴526连接滑动块527,使得滑动块527沿着装有限位弹簧529的限位孔528移动,放大位移。
如图4所示,所述的预应力T-MAX绞盘纤次缆绳8配合防摩擦橡胶1号套筒12穿过所述的R型钢筋拉环1,用钢筋1号环扣牢靠锚固。
如图5所示,所述的预应力T-MAX绞盘纤主缆绳6端部粘接万向螺栓母球2号螺杆23,预应力T-MAX绞盘纤主缆绳8端部粘接万向螺栓子球1号螺杆26,拉伸弹簧3端部粘接万向螺栓母球2号螺杆23,并对应万向螺栓子球1号螺孔21,万向螺栓母球2号螺孔22,万向螺栓母球24,拧紧于万向螺栓子球25上。
如图6所示,所述的预应力T-MAX绞盘纤主缆绳6在4接点的端部粘接万向螺栓柱1号螺杆41,与阻尼系统5中的动滑轮519的挂钩10上焊接的万向螺栓柱2号螺杆44通过对应的万向螺栓柱1号螺孔46,万向螺栓柱2号螺孔43拧紧与万向螺栓柱45和万向螺栓柱子球42上。
如图7所示,定滑轮机构7包括第一定滑轮71,定滑轮固定螺帽72,防摩擦橡胶2号套筒73,定滑轮固定板74,定滑轮法兰轴75,将定滑轮固定板74用环氧树脂胶粘剂粘贴在风电叶片9上,并将次缆绳8配合防摩擦橡胶2号套索73穿过定滑轮71。
本发明的大型风电叶片预应力索多向减振装置的连接方法,具体步骤为:
(1)T-MAX绞盘纤维次缆绳8:取4根所述的T-MAX绞盘纤维次缆绳8,将其一端配合防摩擦橡胶1号套筒12分别穿过4支R型钢筋拉环1,用钢筋1号环扣11固定,另一端用环氧树脂胶粘剂分别连接万向螺栓子球1号螺杆23,并将4支R型钢筋拉1用环氧树脂胶粘剂粘贴在叶片叶尖内表面的四个方向;取另外8根所述的T-MAX绞盘纤维次缆绳8,在其两端用环氧树脂胶粘剂分别连接万向螺栓子球1号螺杆23;
(2)T-MAX绞盘纤维主缆绳6:取所述的T-MAX绞盘纤维主缆绳6两根,在其两端分别用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓母球2号螺杆26,取剩余的一根所述的T-MAX绞纤维主缆绳6,在其一端用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓母球2号螺杆26,在另一端用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓柱1号螺杆41;
(3)拉伸弹簧3:在所述的2支拉伸弹簧的两端分别两端分别用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓母球2号螺杆26,利用所述的万向螺栓球接头2的万向螺栓子球1号螺孔21将预应力T-MAX绞盘纤维主缆绳6与拉伸弹簧3之间连接成一个整体。
(4)定滑轮装置7:通过定滑轮的法兰轴75连接第一定滑轮71,将法兰轴75用固定螺帽在固定板74上后,将固定板74用环氧树脂胶粘剂固定在风电叶片各表面中点的外壳内表面各沿叶片长度三等分点处,并将步骤7连接好的8根T-MAX绞盘纤维次缆绳6穿过定滑轮机构7;
(5)阻尼系统:首先将旋转电涡流固定安装在所需要的各个固定底钢板512和固定侧钢板521上,在电涡流阻尼器顶板的上表面焊接滑轮组,并在动滑轮法兰轴运动的限位孔528中装入限位弹簧529;其次将细钢索517一端焊接在所述滑轮轮组中第二定滑轮515的挂钩516上,另一端绕过滑轮组,端头与一端焊接在阻尼系统的固定底钢板512,另一端缠绕在电涡流阻尼器的法兰轴承上的记忆力合金弹簧511用钢筋2号环扣520相连,滑轮组中动滑轮的挂钩配合防摩擦橡胶3号套筒525穿过阻尼系统的上顶板,在合适的位置焊接圆形限位板518,并在端头焊接万向螺栓柱2号螺杆44;最后在所述的阻尼系统安装完成后,利用风电叶片根部的内部空间安装所述的阻尼系统,用环氧树脂胶粘剂将阻尼系统中固定底钢板512与叶片根部内表面牢靠连接;
(6)整体装配:待到所用的各项粘接剂达到标准强度后,将步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)中连接好的各个螺杆对应拧在万向螺栓球接头2的万向螺栓子球1号螺孔21,万向螺栓母球2号螺孔22及万向螺栓柱接头4的万向螺栓柱2号螺孔43,万向螺栓柱1号螺孔46上,完成安装。
其中在安装完成后,主缆绳的轴线与叶片的轴线相互平行,各项构件均处于拉紧的稳定状态且拉伸弹簧达到弹性长度的2/3。
本发明通过在风电叶片中增加所述的带动滑轮组的阻尼系统,利用环氧树脂胶粘剂可靠的与风电叶片外壳内侧表面连接在一起,构成合理的受力体系,叶片叶尖的振动通过预应力T-MAX绞盘软主缆绳与拉伸弹簧后,传递到滑轮组中,通过滑轮组将位移放大后传到电涡流阻尼器中,带动电涡流阻尼器发生转动,从而消耗能量,达到预设的效果,构造简单,传力明确,便于设计和计算,施工工艺简单,同时本发明还通过附加预应力T-MAX绞盘软次缆绳和定滑轮,控制T-MAX绞盘软主缆绳振动问题,大大降低了该发明装置对整体结构的影响,从而有效的减小风电叶片的多向振动问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种大型风电叶片预应力索多向减振装置,其特征在于,其结构包括R型钢筋拉环(1),万向螺栓球接头(2),拉伸弹簧(3),万向螺栓柱接头(4),阻尼系统(5),T-MAX绞盘纤维主缆绳(6),定滑轮机构(7),T-MAX绞盘软次缆绳(8);R型钢筋拉环(1)设有4支;定滑轮机构(7)设有8套,并固定在风电叶片的内表面;万向螺栓球接头(2)由万向螺栓母球2号螺孔(22),万向螺栓子球1号螺杆(23),万向螺栓母球2号螺杆(26)构成,万向螺栓子球(25)加工制造卡在万向螺栓母球(24)相应的位置,通过万向螺栓子球1号螺孔(21)连接万向螺栓子球1号螺杆(23),万向螺栓母球2号螺孔(22)连接万向螺栓母球2号螺杆(26)形成万向螺栓球接头(2);T-MAX绞盘纤维主缆绳(6)设有3根;T-MAX绞盘纤维次缆绳(8)设有12根,其中4根连接4支连接R型钢筋拉环(1),其余8根分别穿过8套定滑轮机构(7)后,两端分别连接在拉伸弹簧(3)与T-MAX绞盘纤维主缆绳(3)连接的万向螺栓球接头(2);拉伸弹簧(3)设有2支,两端分别通过万向螺栓球接头(2)连接3根T-MAX绞盘纤维主缆绳(6),构成一个整体,该整体的一端用万向螺栓球接头(2)连接带有4支R型钢筋拉环(1)的T-MAX绞盘纤维次缆绳(8),构成传力系统,同时将4支R型钢筋拉环(1)固定在风电叶片叶尖不同方向,在另一端通过万向螺栓柱接头(4)连接阻尼系统中动滑轮组(519)的挂钩(10);万向螺栓柱接头(4)由万向螺栓柱1号螺杆(41),万向螺栓柱子球(42),万向螺栓柱2号螺孔(43),万向螺栓柱2号螺杆(44),万向螺栓柱(45),万向螺栓柱1号螺孔(46)构成,万向螺栓柱子球(42)加工制造卡在万向螺栓柱(45)相应的位置,通过万向螺栓柱1号螺孔(46)连接万向螺栓柱1号螺杆(41),万向螺栓柱2号螺孔(43)连接万向螺栓柱2号螺杆(44)形成万向螺栓球接头(2);阻尼系统(5)由变形记忆合金弹簧(511),旋转电涡流阻尼器,细钢索(517),第二定滑轮(515),动滑轮组(519)构成,旋转电涡流阻尼器由固定底钢板(512),永久磁铁(513),导体板(514),法兰轴(522),固定侧钢板(521)构成;第二定滑轮(515)通过锚固螺钉(523)固定在旋转电涡流阻尼器上固定板上,动滑轮组(519)通过1号法兰轴(526)连接滑动块(527),固定在固定侧板(521)的装有限位弹簧(529)的限位孔(528)上,滑动块(527)能沿限位孔(528)自由滑动,细钢索(517)一端焊接在定滑轮挂钩(516)上,另一端绕过第二定滑轮(515)和动滑轮组(519)后连接2支变形记忆合金弹簧(511),2支变形记忆合金弹簧(511)绕过旋转电涡流阻尼器法兰轴(522)焊接在固定底板(512)上,形成阻尼系统(5)。
2.根据权利要求1所述的大型风电叶片预应力索多向减振装置,其特征在于:所述的T-MAX绞盘纤维次缆绳(8)配合防摩擦橡胶1号套筒(12)穿过R型钢筋拉环(1),用钢筋1号环扣(11)固定T-MAX绞盘纤维次缆绳(8)的端头。
3.根据权利要求1所述的大型风电叶片预应力索多向减振装置,其特征在于:所述的R型钢筋拉环(1)、定滑轮机构(7)及旋转电涡流阻尼器固定底钢板(512)均通过环氧树脂胶粘剂与风电叶片连接。
4.根据权利要求1所述的所述的大型风电叶片预应力索多向减振装置,其特征在于:所述的拉伸弹簧(3)的拉伸长度达到其弹性长度的2/3时,所述的各个次缆绳(8)处于紧绷状态,从而分担拉伸弹簧(3)所受到的作用。
5.根据权利要求1所述的大型风电叶片预应力索多向减振装置,其特征在于:所述的拉伸弹簧(3)、T-MAX绞盘纤维主缆绳(6)及T-MAX绞盘软次缆绳(8)之间通过万向螺栓球接头(2)连接,其中万向螺栓球接头(2)设有2支万向螺栓母球2号螺杆(26),4支万向螺栓子球1号螺杆(23);拉伸弹簧(3)焊接一个的万向螺栓母球2号螺杆(26),T-MAX绞盘纤维主缆绳(6)用环氧树脂胶粘剂连接另一个万向螺栓母球2号螺杆(26),T-MAX绞盘纤维次缆绳(8)用环氧树脂胶粘剂分别连接各个万向螺栓子球1号螺杆(23)。
6.根据权利要求1所述的大型风电叶片预应力索多向减振装置,其特征在于:动滑轮组(519)的挂钩(10)配合防摩擦橡胶3号套筒(525)穿过阻尼系统的固定钢顶板,在相应的位置焊接圆形限位挡板(518),并在末端焊接万向螺栓柱接头(4)的万向螺栓柱1号螺杆(41)。
7.一种大型风电叶片预应力索多向减振装置的连接方法,其特征在于,其步骤为:
(1)T-MAX绞盘纤维次缆绳(8):取4根所述的T-MAX绞盘纤维次缆绳(8),将其一端配合防摩擦橡胶1号套筒(12)分别穿过4支R型钢筋拉环(1),用钢筋1号环扣(11)固定,另一端用环氧树脂胶粘剂分别连接万向螺栓子球1号螺杆(23),并将4支R型钢筋拉环(1)用环氧树脂胶粘剂粘贴在叶片叶尖内表面的四个方向;取另外8根所述的T-MAX绞盘纤维次缆绳(8),在其两端用环氧树脂胶粘剂分别连接万向螺栓子球1号螺杆(23);
(2)T-MAX绞盘纤维主缆绳(6):取所述的T-MAX绞盘纤维主缆绳(6)两根,在其两端分别用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓母球2号螺杆(26),取剩余的一根所述的T-MAX绞纤维主缆绳(6),在其一端用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓母球2号螺杆(26),在另一端用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓柱1号螺杆(41);
(3)拉伸弹簧(3):在所述的2支拉伸弹簧的两端分别两端分别用环氧树脂胶粘剂连接万向螺栓母球2号螺杆(26),利用所述的万向螺栓球接头(2)的万向螺栓子球1号螺孔(21)将预应力T-MAX绞盘纤维主缆绳(6)与拉伸弹簧(3)之间连接成一个整体;
(4)定滑轮机构(7):通过定滑轮的法兰轴(75)连接第一定滑轮(71),将法兰轴(75)用固定螺帽在固定板(74)上后,将固定板(74)用环氧树脂胶粘剂固定在风电叶片各表面中点的外壳内表面各沿叶片长度三等分点处,并将步骤(7)连接好的8根T-MAX绞盘纤维次缆绳(6)穿过定滑轮机构(7);
(5)阻尼系统:首先将旋转电涡流固定安装在所需要的各个固定底钢板(512)和固定侧钢板(521)上,在电涡流阻尼器顶板的上表面焊接滑轮组,并在动滑轮法兰轴运动的限位孔(528)中装入限位弹簧(529);其次将细钢索(517)一端焊接在所述滑轮轮组中定滑轮(515)的挂钩(516)上,另一端绕过滑轮组,端头与一端焊接在阻尼系统的固定底钢板(512),另一端缠绕在电涡流阻尼器的法兰轴承上的记忆力合金弹簧(511)用钢筋2号环扣(520)相连,滑轮组中动滑轮的挂钩配合防摩擦橡胶3号套筒(525)穿过阻尼系统的上顶板,在合适的位置焊接圆形限位板(518),并在端头焊接万向螺栓柱2号螺杆(44);最后在所述的阻尼系统安装完成后,利用风电叶片根部的内部空间安装所述的阻尼系统,用环氧树脂胶粘剂将阻尼系统中固定底钢板(512)与叶片根部内表面牢靠连接;
(6)整体装配:待到所用的各项粘接剂达到标准强度后,将步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(5)中连接好的各个螺杆对应拧在万向螺栓球接头(2)的万向螺栓子球1号螺孔(21),万向螺栓母球2号螺孔(22)及万向螺栓柱接头(4)的万向螺栓柱2号螺孔(43),万向螺栓柱1号螺孔(46)上,完成安装。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810946870.6A CN109058049B (zh) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | 一种大型风电叶片预应力索多向减振装置及连接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810946870.6A CN109058049B (zh) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | 一种大型风电叶片预应力索多向减振装置及连接方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109058049A true CN109058049A (zh) | 2018-12-21 |
CN109058049B CN109058049B (zh) | 2019-10-01 |
Family
ID=64686445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810946870.6A Active CN109058049B (zh) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | 一种大型风电叶片预应力索多向减振装置及连接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109058049B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110043426A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-07-23 | 湖南大学 | 用于抑制风力发电机叶片颤振失稳的被动式电涡流阻尼器 |
CN110805520A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-18 | 兰州理工大学 | 风力机叶片减振半主动双向协调振动控制装置及安装方法 |
CN111810355A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-10-23 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种水平轴风力发电机组叶片扭转减振装置及方法 |
CN112648137A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-04-13 | 兰州理工大学 | 一种风电叶片多质点串联速度放大型减振装置及连接方法 |
DE212020000565U1 (de) | 2020-08-05 | 2021-12-20 | Huaneng Clean Energy Research Institute | Vorrichtung zur Reduzierung der Ermüdungslast der Rotorblätter von Windkraftanlagen mit horizontaler Achse |
CN114934879A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-23 | 兰州理工大学 | 一种可升降式风力发电机塔筒结构及其连接方法 |
CN115126114A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-09-30 | 武汉理工大学 | 一种环箍拉索减振装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120060581A (ko) * | 2010-12-02 | 2012-06-12 | 대우조선해양 주식회사 | 풍력발전기의 블레이드 히팅 장치 |
CN105386940A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-03-09 | 上海电气自动化设计研究所有限公司 | 一种风电叶片在线实时动态监测装置及其安装方法 |
CN105805225A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-07-27 | 兰州理工大学 | 一种控制时变结构振动的tmd装置 |
CN105844022A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-08-10 | 兰州理工大学 | 一种添加预应力风力机叶片的设计方法 |
CN106528982A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-22 | 西安交通大学 | 一种有拉筋和围带的干摩擦阻尼失谐叶片的振动分析方法 |
CN207178106U (zh) * | 2017-09-05 | 2018-04-03 | 山东科技大学 | 一种新型风力发电机叶片颤振抑制系统 |
CN207728490U (zh) * | 2017-12-01 | 2018-08-14 | 兰州理工大学 | 一种风力发电机组 |
-
2018
- 2018-08-20 CN CN201810946870.6A patent/CN109058049B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120060581A (ko) * | 2010-12-02 | 2012-06-12 | 대우조선해양 주식회사 | 풍력발전기의 블레이드 히팅 장치 |
CN105386940A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-03-09 | 上海电气自动化设计研究所有限公司 | 一种风电叶片在线实时动态监测装置及其安装方法 |
CN105844022A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-08-10 | 兰州理工大学 | 一种添加预应力风力机叶片的设计方法 |
CN105805225A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-07-27 | 兰州理工大学 | 一种控制时变结构振动的tmd装置 |
CN106528982A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-22 | 西安交通大学 | 一种有拉筋和围带的干摩擦阻尼失谐叶片的振动分析方法 |
CN207178106U (zh) * | 2017-09-05 | 2018-04-03 | 山东科技大学 | 一种新型风力发电机叶片颤振抑制系统 |
CN207728490U (zh) * | 2017-12-01 | 2018-08-14 | 兰州理工大学 | 一种风力发电机组 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110043426A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-07-23 | 湖南大学 | 用于抑制风力发电机叶片颤振失稳的被动式电涡流阻尼器 |
CN110805520A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-18 | 兰州理工大学 | 风力机叶片减振半主动双向协调振动控制装置及安装方法 |
CN111810355A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-10-23 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种水平轴风力发电机组叶片扭转减振装置及方法 |
DE212020000565U1 (de) | 2020-08-05 | 2021-12-20 | Huaneng Clean Energy Research Institute | Vorrichtung zur Reduzierung der Ermüdungslast der Rotorblätter von Windkraftanlagen mit horizontaler Achse |
WO2022027827A1 (zh) * | 2020-08-05 | 2022-02-10 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种水平轴风力发电机组叶片扭转减振装置及方法 |
CN112648137A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-04-13 | 兰州理工大学 | 一种风电叶片多质点串联速度放大型减振装置及连接方法 |
CN112648137B (zh) * | 2021-01-19 | 2021-12-24 | 兰州理工大学 | 一种风电叶片多质点串联速度放大型减振装置及连接方法 |
CN114934879A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-23 | 兰州理工大学 | 一种可升降式风力发电机塔筒结构及其连接方法 |
CN115126114A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-09-30 | 武汉理工大学 | 一种环箍拉索减振装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109058049B (zh) | 2019-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109058049B (zh) | 一种大型风电叶片预应力索多向减振装置及连接方法 | |
CN101652565B (zh) | 风力涡轮机转子 | |
US4832571A (en) | Flexible tethered wind turbine | |
EP2236817A2 (en) | Braided wind turbine blades and method of making same | |
JP4220547B2 (ja) | ローターブレード接合部 | |
US9458822B2 (en) | Rotor for a wind turbine | |
US10837423B2 (en) | Rotor reinforcing device for wind turbine | |
CN107076108B (zh) | 用于风力涡轮机的转子叶片 | |
WO2017076096A1 (zh) | 风力发电机的加强型叶片 | |
CN102536680A (zh) | 用于风力涡轮机的发电机机架的预加应力加强系统 | |
CN106013497A (zh) | 多向自复位形状记忆合金铅阻尼器 | |
US20160258414A1 (en) | Wind turbine rotor blade and a method for mounting a wind turbine rotor blade | |
CN212717008U (zh) | 抗台风风力发电机组制动系统的柔性风轮锁定装置 | |
CN112648137B (zh) | 一种风电叶片多质点串联速度放大型减振装置及连接方法 | |
CN210440161U (zh) | 调质阻尼风电塔架 | |
CN106894668A (zh) | 切线对拉拉索及使用该拉索的风力发电塔 | |
CN111608871A (zh) | 抗台风风力发电机组制动系统的柔性风轮锁定装置 | |
CN206667892U (zh) | 切线对拉拉索及使用该拉索的风力发电塔 | |
CN205135897U (zh) | 加强型叶片组件、转子、风力设备和发电设备 | |
CN103987963B (zh) | 风力涡轮机的台板 | |
CN212717007U (zh) | 抗台风风力发电机组制动系统的柔性风轮锁定结构 | |
CN101235803B (zh) | 大风轮单级齿轮发电装置 | |
JPS61175274A (ja) | 風車のロ−タブレ−ド構造 | |
RU2013653C1 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
CN212717006U (zh) | 用于抗台风风力发电机组制动系统的柔性风轮锁定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |